Demir cevherlerinde bulunan bakırın kazanımı

Bu çalışmada Keban yöresinden temin edilen % 0.69 ve % 2.55 oranında bakır içeren iki ayrı demir cevheri üzerinde deneyler yapılmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında, her iki cevherde de flotasyon yöntemiyle bakırın zenginleştirilmesi düşünülmüştür. Bakır içeren demir cevherlerinin direkt olarak flotasyon yöntemiyle zenginleştirilmesi mümkün olmamıştır. Bu nedenle her iki cevher numunesinin H2S ile sülfürlenmesi yoluna gidilmiştir. Flotasyon deneylerinde pH'nın, canlandırıcının, bastırıcının, sülfürlemede kullanılan H2S(g) miktarının, tanecik boyutunun, toplayıcı cinsi ve miktarının, köpürtücü cinsi ve miktarının etkisi incelenmiştir. Flotasyon deneylerinde en iyi sonuç % 0.69 oranında Cu içeren 100 mesh boyutundaki 500g cevher örneğinin 7.0125g H2S(g) ile sülfürlenmesi sonucunda yapılan flotasyonundan elde edilmiştir. Bu flotasyonda köpürtücü olarak 0.5 mL (%1) MIBC, toplayıcı olarak 12 mL (%1) Aerophine 3418A ve canlandırıcı olarak 3 mL (5mg/mL) CuSO4 kullanılmış ve pH 9-11'de % 89.96 verimle bakır zenginleştirilmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında ise % 2.55 oranında Cu içeren cevhere sülfürik asitle özütleme işlemi uygulanmış ve bakırın asit çözeltisine yüksek oranda geçmesini sağlamak için çeşitli parametreler incelenmiştir. Bu parametreler asit konsantrasyonu, özütleme süresi, tuz etkisi, tanecik boyutu ve katı/sıvı oranı, SO2(g) ve Na2SO3 etkisidir. İlk olarak asit derişiminin etkisi incelenmiştir. 1.50M, 2.0M ve 2.50M H2SO4 ile yapılan özütleme deneylerinde % 97 üzerinde sonuç elde edilmesine rağmen asit tüketiminin fazla olması nedeniyle 1.0M H2SO4 çözeltisinin daha uygun olduğu belirlenmiştir. İkinci olarak K/S oranı belirlenmiştir. 20 saat sürede 1.0M H2SO4 ile K/S oranının 1/1.5 olduğu koşullarda %98 verimle bakır çözelti ortamına alınmıştır. Üçüncü olarak tanecik boyutunun bakırın özütleme verimi üzerine etkisideneyinde cevher örneği -100-150 mesh, -150-200 mesh, -200 mesh boyutlarına ayrılmıştır. Genel olarak 30dk özütleme süresinde tanecik boyutunun azalmasıyla bakırın çözelti ortamına geçme oranı azalmıştır. Optimum tanecik boyutunun -100 mesh olduğu tespit edilmiştir. Üçüncü aşamada ise çözelti ortamına alınan bakırın elektroliz yöntemi ile elde edilmesi sağlanmıştır. Özütleme sonrası bakırı elektroliz yöntemiyle uzaklaştırılan çözeltinin titrasyon yoluyla tüketilen asit miktarı belirlenmiş ve cevher tarafından tüketilen asit miktarı kadar asit çözeltiye eklenmiştir. Böylece çözeltinin asit derişimi başlangıçtaki gibi 1.0M yapılmıştır. Bu çözelti ikinci bir özütleme için kullanılarak daha önceki özütleme sonucunda cevherin yapısından çözeltiye geçen diğer tuzların bakırın çözeltiye geçme oranına etkisi incelenmiştir. Çözelti üçüncü bir özütleme için hazırlanmıştır. Tuz etkisinin ikinci özütleme için kullanılan çözeltide bakırın çözeltiye geçme oranını artırdığı fakat üçüncü özütleme için kullanıldığında düşürdüğü gözlemlenmiştir. Bakırın elektroliz yöntemiyle % 99.9 oranında saf elde edildiği belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Flotasyon, Bakır, Özütleme, Elektroliz